介紹了熱軋鋼廠公輔設(shè)施儀表施工設(shè)計(jì)，對公輔設(shè)施煤氣加壓站、混合站、空壓站、水處理設(shè)施、集中制 冷站、換熱站、除塵系統(tǒng)、車間外部管線、地磅儀表設(shè)計(jì)特點(diǎn)，實(shí)用技術(shù)等進(jìn)行了論述。特別是PLC系統(tǒng)一體化、煤氣加 壓混合站、地磅北方工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)作了敘述，同時(shí)對專利技術(shù)的應(yīng)用和新的國家安監(jiān)總局新規(guī)定的實(shí)施進(jìn)行了敘述。

1.概述

在熱軋鋼廠的設(shè)計(jì)中，無論是大型的寬厚板工 程、中厚板工程、熱軋帶鋼工程，還是無縫鋼管工 程、型鋼工程、線棒材工程，除了主體軋鋼工程的 設(shè)計(jì)外，與其軋鋼工程配套的公輔設(shè)施設(shè)計(jì)也是不 容忽視的設(shè)計(jì)內(nèi)容，公輔設(shè)施設(shè)計(jì)質(zhì)量及正常安全 生產(chǎn)直接或間接影響著熱軋工程的產(chǎn)品質(zhì)量。隨著 鋼鐵技術(shù)、儀表產(chǎn)品及自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的不斷發(fā) 展，經(jīng)過二十多年的熱軋工程公輔設(shè)計(jì)，總結(jié)了一 些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)供同行業(yè)儀表人員參考或技術(shù)交流，愿 熱軋鋼廠的公輔設(shè)施真正地為熱軋工程服好務(wù)。

熱軋工程的公輔設(shè)施主要包括煤氣加壓站、混 合站、空壓站、水處理設(shè)施、集中制冷站、換熱站、 除塵系統(tǒng)、車間外部管線、汽車衡等，因軋鋼廠的 地域（北方或南方）、軋鋼廠與周圍其他鋼廠或公 輔設(shè)施的配置，及公共利用等因素，不同的軋鋼廠 其公輔設(shè)施的配置有可能不同，比如北方的軋鋼廠 一般均配置換熱站或采暖站，南方的軋鋼廠就不需 要換熱站或采暖站；小型軋鋼廠不設(shè)空壓站，壓縮 空氣從其他工廠的空壓站引出，與之共用；有些軋 鋼廠不設(shè)安全水塔，安全水與鄰近的其他鋼廠引出 共用。有些鋼廠不設(shè)汽車衡等等。本文就總體意義 上對熱軋工程的公輔設(shè)施儀表施工設(shè)計(jì)的實(shí)用技 術(shù)作敘述。

2.煤氣加壓站、混合站的儀表設(shè)計(jì)

煤氣加壓站、混合站的儀表設(shè)計(jì)特點(diǎn)我在《煤 氣混合加壓站儀表設(shè)計(jì)特點(diǎn)》1 一文中有詳細(xì)的敘 述，包括①儀表、控制回路的構(gòu)成（流量比值控制 的參數(shù)計(jì)算；熱值串級修正控制；混合煤氣的穩(wěn)壓 控制等）；②流量測量的修正（溫壓補(bǔ)正、小流量 補(bǔ)正）③調(diào)節(jié)閥的口徑確定因素（選用0°?90°的 開度范圍的蝶閥，實(shí)際調(diào)節(jié)蝶閥的開度就在15°? 63°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）；④煤氣混合站的聯(lián)鎖報(bào)警及自 動切換控制（報(bào)警并聯(lián)鎖自動停機(jī)；多種煤氣混合 加壓時(shí)，聯(lián)鎖自動啟動富有煤氣，確保送給用戶的 煤氣不中斷；熱值儀信號正常否進(jìn)行判斷，自動切 除熱值串級控制，轉(zhuǎn)換到流量比值控制方式上，確 保混合煤氣熱值控制的穩(wěn)定性）；⑤煤氣熱值儀的 安裝；⑥煤氣混合加壓站的防爆設(shè)計(jì)；⑦控制系統(tǒng) 的構(gòu)成。.本文補(bǔ)充的使用技術(shù)如下：

2.1煤氣加壓站混合站的防爆設(shè)計(jì)

近2年連作2個(gè)北方熱軋工程的煤氣加壓混合 站設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)不同于南方煤氣加壓混合站的特點(diǎn) 是：北方因天氣寒冷，所有加壓機(jī)均安裝在密閉的 廠房內(nèi)，由于有焦?fàn)t煤氣參與加壓混合，焦?fàn)t煤氣 的含氫量一般大于52%或更高，故煤氣加壓站的防 爆等級由南方敞開式的二級上升到密閉環(huán)境的一 級。相應(yīng)儀表系統(tǒng)務(wù)必按照本安系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即進(jìn)出 加壓機(jī)一級防爆環(huán)境的信號均要增加檢測端安全 柵和操作端安全柵；現(xiàn)場儀表為本安儀表，沒有本 安儀表的要求是隔爆儀表，隨機(jī)帶來的現(xiàn)場儀表箱 務(wù)必是隔爆的，或增加儀表壓縮空氣吹掃保持正壓。 儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠的接地系統(tǒng)，接地電阻小于2 Q。

根據(jù)國家安監(jiān)總局《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)冶金企業(yè) 煤氣安全技術(shù)管理的有關(guān)規(guī)定》，煤氣環(huán)境中C0報(bào) 警儀的設(shè)置及有人值班的房間CO報(bào)警儀的設(shè)置和 維持正壓的設(shè)計(jì)要求，對煤氣加壓混合站儀表控制 室、有人值班的值班室均設(shè)置CO報(bào)警儀，并委托 通風(fēng)專業(yè)設(shè)計(jì)干凈風(fēng)源、風(fēng)道及風(fēng)機(jī)保持室內(nèi)正 壓，室內(nèi)同時(shí)設(shè)計(jì)排風(fēng)扇換新風(fēng)維持正壓。并對已 設(shè)計(jì)正在施工的煤氣加壓混合站作修改設(shè)計(jì)。不用 凈化壓縮空氣維持正壓是因?yàn)閮艋瘔嚎s空氣里的 干燥劑附帶對人有害的物質(zhì)。對無人值班的房間可 用凈化壓縮空氣維持正壓。某軋鋼廠的焦?fàn)t煤氣電 捕焦電氣室就是采用的凈化壓縮空氣維持正壓。

2.2混合站混合煤氣管道上安裝管道煤氣混勻器根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)統(tǒng)一規(guī)定：“對距用戶較近的混 合點(diǎn)，宜采用混合器?！庇捎诨旌险疽话愣荚O(shè)置熱 值儀測量混合煤氣的熱值，為保證煤氣混合均勻后 測出混合煤氣的真正熱值，故務(wù)必在熱值儀前安裝 煤氣混勻器。某軋鋼廠分為一期、二期工程用同一 個(gè)煤氣混合站的混合煤氣，由于煤氣混合站的布置 受總圖限制，煤氣混合點(diǎn)到一期、二期工程用混合 煤氣總管的距離小于10 m，故務(wù)必在煤氣混合點(diǎn)到 一期、二期工程用混合煤氣總管之間加煤氣混勻 器。為了解決這一難題，本人分析煤氣混合的特點(diǎn)， 設(shè)計(jì)出《一種管道煤氣混勻器》注2裝置，該裝置可 根據(jù)混合點(diǎn)的壓力與用戶點(diǎn)的允許壓差大小而配 置數(shù)量不等的混勻器（盤），1個(gè)?12個(gè)不等的混 勻器（盤）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際安裝尺寸大小，等距或不 等距安裝在法蘭接管或煤氣管道里組成管道煤氣 混勻器裝置。解決不同工況對混勻裝置的要求。在 壓損允許的情況下，混勻器（盤）越多，煤氣混勻 狀況就越好。有管道煤氣混勻器比沒有的好。該技 術(shù)已于2010年2月申請國家專利，專利號為ZL2010 2 0106262.3;授權(quán)公告日為2010年09月22日。 現(xiàn)在正在對多個(gè)煤氣混合站作管道煤氣混勻器設(shè) 計(jì)，準(zhǔn)備逐一實(shí)施。

混合站供出的混合煤氣熱值穩(wěn)定對熱軋廠加 熱爐的鋼坯加熱質(zhì)量、鋼坯熱軋質(zhì)量直到最終產(chǎn)品 的質(zhì)量控制特別重要。對加熱爐燃燒控制節(jié)能也特別 重要。因此，該管道煤氣混勻器裝置技術(shù)值得推廣。

3.空壓站的儀表設(shè)計(jì)

空壓站的儀表設(shè)計(jì)般分為空壓機(jī)本體儀表 設(shè)計(jì)和管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計(jì)兩部分。通?？諌簷C(jī)本體 的儀表設(shè)計(jì)由空壓機(jī)供貨商完成并成套隨機(jī)供貨， 管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)單位完成。為節(jié)約投資， 空壓機(jī)本體儀表測量控制信號送各臺空壓機(jī)的單 板機(jī)或現(xiàn)場控制箱監(jiān)視；管網(wǎng)工廠儀表測量信號送 熱軋工程公輔PLC系統(tǒng)監(jiān)視，并將空壓站設(shè)計(jì)成無 人值守的遠(yuǎn)方監(jiān)控模式，一般在工廠的能源中心監(jiān) 視，也可以是能源中心下屬的煤氣混合站控制室等 控制系統(tǒng)監(jiān)視。這要求空壓機(jī)本體的儀表測量信號 及運(yùn)行情況與公輔PLC系統(tǒng)通訊，一般在空壓站前 期設(shè)計(jì)及技術(shù)交流時(shí)就應(yīng)將通訊問題和遠(yuǎn)方監(jiān)控 問題確定下來以便后續(xù)的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)及調(diào)試。

空壓站管網(wǎng)工廠儀表設(shè)計(jì)的另一個(gè)特點(diǎn)是將 每臺空壓機(jī)的冷卻水排水溫度測量由鉑熱電阻測 量的模擬量監(jiān)視改為由流量開關(guān)低值報(bào)警測量的 數(shù)字量監(jiān)視，這樣更為可靠。

4.水處理設(shè)施儀表的設(shè)計(jì)

水處理設(shè)施儀表設(shè)計(jì)一般為各水泵泵組出口 的溫度、壓力、流量、電導(dǎo)率等參數(shù)的測量、水泵 電機(jī)定子溫度測量、軸承溫度測量、水池水位測量、 補(bǔ)水管流量測量、排污管流量測量、冷卻塔風(fēng)機(jī)油 溫、油位、振動測量、過濾站的閥門控制等等。儀 表測量點(diǎn)很多，根據(jù)總投資的限制與否，可對儀表 測量點(diǎn)作優(yōu)化設(shè)計(jì)，以減少儀表投資。節(jié)約投資的 方式之一就是減少架裝表的設(shè)計(jì)，在可靠的情況 下，使現(xiàn)場儀表測量信號直接進(jìn)入控制室PLC系統(tǒng)。 另一個(gè)就是流量計(jì)的選型設(shè)計(jì)。當(dāng)然一分錢一分 貨，根據(jù)需要設(shè)計(jì)才是最好的設(shè)計(jì)。

水處理的儀表信號送PLC系統(tǒng)監(jiān)視又分集中監(jiān) 視和分散型遠(yuǎn)程I/O柜監(jiān)視兩種，具體選用哪種方 式根據(jù)用戶的管理模式和工程總投資確定。水處理 系統(tǒng)PLC系統(tǒng)一般為獨(dú)立的電氣儀表一體化系統(tǒng)， 也有將水處理PLC系統(tǒng)和整個(gè)公輔設(shè)施PLC系統(tǒng)聯(lián) 網(wǎng)。具體采用哪種方式是根據(jù)用戶需要確定的。

5.集中制冷站、換熱站、除塵系統(tǒng)的儀表設(shè)計(jì)

集中制冷站、換熱站的儀表設(shè)計(jì)是根據(jù)工藝提 出的測量要求設(shè)計(jì)的，測量信號進(jìn)PLC系統(tǒng)監(jiān)視， 通常PLC系統(tǒng)與公輔PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

除塵系統(tǒng)的儀表設(shè)計(jì)一般是由供貨商設(shè)計(jì)，并 成套隨設(shè)備一起供貨，其儀表信號送隨機(jī)帶來的現(xiàn) 場PLC系統(tǒng)監(jiān)控。為了便于管理，通常將其PLC系 統(tǒng)與公輔PLC系統(tǒng)通訊。

6.車間外部管線儀表設(shè)計(jì)

車間外部管線儀表設(shè)計(jì)一般是對進(jìn)、出熱軋鋼 廠的所有能源介質(zhì)如：混合煤氣、焦?fàn)t煤氣、天然 氣、氧氣、氮?dú)?、?/span>;氣、蒸汽、壓縮空氣的總管溫 度、壓力、流量測量；工業(yè)水、生活水、除鹽水、 熱水、污水等流量測量。測量信號或進(jìn)入專門設(shè)置 的PLC系統(tǒng)，或進(jìn)入熱軋工程主軋線PLC系統(tǒng)，或 進(jìn)入加熱爐PLC系統(tǒng)、或進(jìn)入煤氣混合站PLC系統(tǒng)， 具體方式由具體工程用戶的需要而定，所有這些方 式在熱軋工程中都有應(yīng)用實(shí)例。

7.公輔設(shè)施PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

公輔設(shè)施PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為2種，一種是彼 此獨(dú)立的各PLC系統(tǒng)，一種是各PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一 監(jiān)視的系統(tǒng)。具體采用哪種方式由用戶及工程的具 體設(shè)計(jì)特點(diǎn)確定。無論是哪種設(shè)計(jì)，均是儀表專業(yè) 和電氣專業(yè)共用PLC系統(tǒng)方式。在北方某熱軋工程 的公輔設(shè)施設(shè)計(jì)中，就有各PLC系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)， 見圖1，

8.地磅儀表的設(shè)計(jì)

地磅的設(shè)計(jì)是熱軋工程總圖專業(yè)根據(jù)用戶 需要設(shè)置的，由儀表專業(yè)完成。地磅一般都遠(yuǎn)離 主廠房，在交通道路旁，因此務(wù)必設(shè)置帶廁所的操 作室，操作室一般設(shè)置空調(diào)和滑窗，以方便操作員 正常工作。地磅一般選用無基坑安裝方式，其測 量信號送稱重顯示儀顯示，要求送公司ERP系統(tǒng)的 務(wù)必設(shè)置一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。以上是北方工程和 南方工程共有的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。由于北方寒冷，特別是 下雪大的黑龍江地區(qū)，為了避免下雪積雪對地磅的影響，還務(wù)必在地磅的上方增加防雪棚，輕型 鋼結(jié)構(gòu)建筑物，防止積雪打滑導(dǎo)致的不安全因素。 因?yàn)榉e雪深了以后，汽車反復(fù)壓榨，積雪變成冰塊 地，重型汽車慣性大，打滑碰撞到操作室將產(chǎn)生嚴(yán)重事故。

9.結(jié)束語

時(shí)代在發(fā)展，需要在變化。用戶至上，精心設(shè) 計(jì)，誠信服務(wù)是每個(gè)設(shè)計(jì)者的職責(zé)。不斷探索，謀 求發(fā)展也是每個(gè)設(shè)計(jì)者的己任。愿本文給同行帶來 一點(diǎn)新的技術(shù)交流。